247 zeptosegundos es el tiempo más corto medido hasta la fecha

247 zeptosegundos es el tiempo más corto medido hasta la fecha

Físicos atómicos de Universidad de Frankfurt estudió por primera vez un proceso más corto que el femtosegundos en magnitud.

Ellos midieron el tiempo que lleva fotón en la encrucijada de un molécula hidrógeno: aproximadamente 247 zeptosegundos o mil millonésimas de segundo para la longitud de enlace promedio de la molécula. Este es el período de tiempo más corto medido con éxito hasta la fecha.

Los científicos del laboratorio de Reinhard Dorner realizaron mediciones de tiempo en una molécula de hidrógeno (H2) que irradiaron con rayos X de la fuente de láser de rayos X PETRA III en la instalación de aceleración DESY en Hamburgo. .

Los investigadores ajustaron la energía de los rayos X para que un fotón fuera suficiente para expulsar los dos electrones de la molécula de hidrógeno.

Los electrones se comportan como partículas y ondas simultáneamente y, como resultado, la expulsión del primer electrón dio como resultado que las ondas de electrones se proyectaran primero en el átomo de una molécula de hidrógeno y luego en el segundo en rápida sucesión, las olas se fusionan.

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El fotón se comportó aquí como una piedra plana que se desliza dos veces en el agua: cuando un canal de ondas se encuentra con la cresta de una onda, las ondas del primer y segundo contacto con el agua se cancelan entre sí, esto lo que da como resultado lo que se llama patrón de interferencia.

Los científicos midieron el patrón de interferencia del primer electrón expulsado utilizando el microscopio de reacción COLTRIMS, un dispositivo que Dörner ayudó a desarrollar y que hace visibles los procesos de reacción de átomos y moléculas superrápidos.

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Simultáneamente con el patrón de interferencia, el microscopio de reacción COLTRIMS también permitió determinar la orientación de la molécula de hidrógeno. Los investigadores aprovecharon el hecho de que el segundo electrón también salió de la molécula de hidrógeno, por lo que los núcleos de hidrógeno restantes se separaron y fueron detectados.

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“Como conocíamos la orientación espacial de la molécula de hidrógeno, usamos la interferencia de dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón alcanzó el primero y cuándo alcanzó el segundo átomo de hidrógeno”, explica. Sven Grundmann, cuya tesis es la base del doctorado. del artículo científico publicado en Science.

“Y eso es hasta 247 zeptosegundos, dependiendo de la distancia entre los dos átomos en la molécula desde el punto de vista de la luz”.

El profesor Reinhard Dörner añade: “Hemos observado por primera vez que la capa electrónica de una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo. El retraso se produce porque la información en la molécula se propaga solo a una velocidad de. Con este descubrimiento, estamos extendiendo nuestra tecnología COLTRIMS a otra aplicación. “

fjb

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